Qu’est-ce que la poudre de protéine de soja?

Le soja est l’un dfrproduits de la Chine et#39; S principales cultures. Ils contiennent de 18 à 22% d’huile et environ 40% de protéines, et relativement peu de glucides, environ 20 à 30%. Ils ont donc les caractéristiques d’une huile comestible et une source de protéines comestibles, et sont très nutritifs. En 1999, la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis a publié une déclaration: la consommation quotidienne de 25 g de protéines de soja peut réduire le risque de maladie cardiaque [1-3]. La principale source de protéines de soja est la farine de soja déshuilée à basse température, qui est recommandée comme substitut de l’alimentation animale riche en graisses car c’est une source complète de protéines qui peut faire baisser le cholestérol [4]. Par conséquent, une recherche approfondie sur la structure et la fonction de la protéine de soja peut jeter une base pratique pour la pleine utilisation de la protéine de soja et fournir une base théorique pour le développement de nouveaux produits de nutrition protéique sains.

1 aperçu de la protéine de soja

La protéine de soja est la protéine végétale de la plus haute qualitéEt la source de protéines de la plus haute qualité dans l’alimentation de la population. En décembre 2019, la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis a approuvé l’hémoglobine de soja comme colorant et l’a certifiée comme sans risque [5]. Les protéines de soja peuvent être divisées en farine de soja, concentré de protéines de soja et isolat de protéines de soja en fonction de leur teneur en protéines. L’isolat de protéines de soja a une teneur en protéines allant jusqu’à 90% et est la protéine de soja ayant la valeur nutritionnelle la plus élevée [6].

Zhang Cuifang [7] a étudié l’application deIsolat de protéines de sojaDans le padanset a constaté que l’ajout d’isolat de protéine de soja au pain peut améliorer sa valeur nutritive. Une analyse du vieillissement du pain avec l’isolat de protéine de soja ajouté a également constaté que l’ajout d’isolat de protéine de soja ralentit le vieillissement du pain.

2 méthodes de préparation pour la protéine de soja

Des procédés efficaces sont utilisés pour briser les cellules dans le tissu de soja et dissoudre la protéine dans celui-ci, puis la protéine de soja est séparée d’autres impuretés en utilisant les différences entre la protéine de soja et d’autres composants. Les méthodes courantes d’extraction de la protéine de soja comprennent la méthode de solubilisation alcaline et de précipitation acide, la méthode d’extraction enzymatique et la méthode d’extraction à l’éthanol.

2.1 méthode de solubilisation alcaline — précipitation acide

La méthode de précipitation d’acide alcalin consiste à dissoudre la protéine dans les fève de soja dans un environnement alcalin, puis à la précipiter hors de la solution dans un environnement acide au point isoélectrique. La méthode de précipitation d’acide alcalin est largement utilisée dans l’extraction des protéines en raison de ses avantages d’être simple à utiliser, à faible coût, à haute efficacité d’extraction et à grande pureté. L’inconvénient est que la protéine subit une réaction de Maillard dans un environnement extrêmement alcalin, ce qui affecte ses propriétés fonctionnelles [8].

Lu Yang et al. [9] ont préparé un isolat de protéine de soja à partir de protéines déshuilées à basse température par la méthode de solubilisation alcaline et de précipitation acide, et ont conclu que les conditions optimales d’extraction de l’isolat de protéine de soja étaient un rapport liquide/liquide de 1:10, une température de 50 °C et un pH de 9,0, ce qui a donné un taux d’extraction pouvant atteindre 79,01% pour les protéines de soja. Liu Dong [10], et al. ont utilisé la méthode de précipitation acide soluble alcalin pour extraire l’isolat de protéine de soja à partir de tourteau de soja fermenté et ont déterminé le processus optimal: pH soluble alcalin 9,4, temps soluble alcalin 56 min, température soluble alcalin 41 °C, et rapport matière/liquide 1:12. Le taux d’extraction de protéines peut atteindre 60,36%. En même temps, la solubilité des protéines, la digestibilité in vitro et la teneur en protéines solubles dans l’acide des tourteaux de soja dégraissés après fermentation sont nettement plus élevées que celles des tourteaux de soja non fermentés. Ceci prouve la faisabilité de la méthode de solubilisation alcaline et de précipitation acide pour extraire les protéines de la farine de soja fermentée.

2.2 méthode d’extraction enzymatique

Les avantages de l’utilisation d’enzymes pour extraire la protéine de soja comprennent une efficacité d’extraction élevée, des conditions douces, aucune La productionde substances toxiques, et un fonctionnement relativement simple. Les inconvénients sont: un coût plus élevé que la méthode d’extraction alcaline, des conditions strictes de stockage et de réaction d’extraction, et l’activité étant affectée par une acidité excessive, une alcalinité et des températures élevées. Li Chuangqian [11] a utilisé un produit national 1#La protéase en tant qu’enzyme hydrolytique pour hydrolyser la farine de soja, et a étudié le changement dans le taux d’extraction des protéines dans la farine de soja avec le pH, le temps d’hydrolyse enzymatique, le rapport liquid-solide, et la quantité d’addition d’enzymes. Les conditions optimales pour l’hydrolyse du tourteau de soja ont été trouvées, ce qui a entraîné un taux d’extraction des protéines de 69,41 % dans le tourteau de soja. L’hydrolyse enzymatique traditionnelle est principalement axée sur les protéines, mais des études ont montré que le degré d’hydrolyse des enzymes complexes est plus élevé que celui des enzymes simples, et la protéine extraite par des enzymes simples a un goût amer plus fort que celle extraite par des enzymes complexes. Li Yang [12] a utilisé une méthode complexe d’hydrolyse d’enzymes pour extraire la protéine de soja et a constaté que le taux d’extraction de la protéine de soja selon les paramètres optimaux du procédé pouvait atteindre 85,78%. Les résultats ont montré que le taux d’extraction totale des protéines après un prétraitement par hydrolyse enzymatique complexe était de près de 10% supérieur à celui du prétraitement thermique et humide traditionnel.

2.3 méthode d’extraction de l’éthanol

La méthode d’extraction de l’éthanol consiste à extraire de façon répétée la matière première, le soja, avec une solution d’éthanol dans un bain d’eau, à récupérer le solvant de l’extrait, et à obtenir un produit protéique concentré. Liang Jianfeng [13] concentré de protéines de soja préparé par extraction aqueuse d’éthanol. D’après les données de divers essais à facteur unique et orthogonaux, les conditions optimales d’extraction étaient un rapport solide-liquide de 1:7, une concentration d’éthanol de 70%, un temps d’extraction de 80 min et une température d’extraction de 55°C. La teneur en protéines mesurée dans ces conditions était de 73,14 % [14].

2.4 autres techniques d’extraction

Inclure la méthode bipolaire de membrane, la méthode de séparation de mousse, la méthode de séparation de membrane, la méthode d’échange d’ions, la technologie d’extraction assistée par micro-ondes, la technologie assistée par ultrasons, la technologie assistée par enzymes, etc.

3 propriétés fonctionnelles des protéines de soja

Le soja est l’un des produits agricoles les plus économiques et les plus précieux en raison de sa composition chimique unique. C’est la plus riche en protéines (environ 40%) de toutes les variétés de céréales et autres légumineuses. Le soja contient également environ 20% d’huile, la deuxième plus haute teneur de tous les haricots comestibles. D’autres composants précieux dans le soja comprennent les phospholipides, les vitamines et les minéraux. De plus, le soja contient de nombreuses substances traces, dont certaines, comme les inhibiteurs de la trypsine, les phytates et les oligosaccharides, sont connues pour avoir une activité biologique. D’autres, comme les isoflavones, sont reconnues pour leur puissante capacité à prévenir les cancers humains et d’autres maladies [15]. En plus de sa valeur nutritive extrêmement élevée, la protéine de soja possède également des propriétés fonctionnelles telles que la rétention d’eau, l’émulsification, l’absorption d’huile, la gélification, la mousse et le liant.

Liu Jun et al. [16] ont sélectionné cinq variétés différentes de soja comme matières premières et ont comparé et analysé les effets des matières premières sur le rendement des isolats de protéines de soja, la teneur en protéines brutes, les propriétés du gel, la rétention d’eau et les propriétés émulsifiantes. Les propriétés de traitement et fonctionnelles des isolats de protéines de soja de différentes variétés de soja ont été étudiées. Il a été constaté que l’isolat de protéine de soja préparé à partir de Jidou 12 comme matière première a une rétention d’eau extrêmement élevée, des propriétés de gel et d’excellentes propriétés émulsionnantes. Jidou 12 est adapté à la production d’isolat de protéines de soja avec un gel élevé, une rétention d’eau élevée et des propriétés émulsionnantes élevées.

4 peptide de protéine de soja

La protéine de soja est non seulement riche en une variété d’acides aminés essentiels au corps humain, mais a également une variété de fonctions physiologiques après l’hydrolyse, telles que l’antioxydant, l’anti-hypertension, l’anti-cholestérol et d’autres fonctions biologiques. Les peptides de protéines de soja sont des oligopeptides mixtes préparés par hydrolyse enzymatique, séparation et purification de la protéine de soja. Ce sont généralement des peptides de faible poids moléculaire composés de 3 à 6 acides aminés, et leur composition en acides aminés est à peu près la même que celle de la protéine de soja. Ils sont riches en acides aminés essentiels et équilibrés [17].

Liu Hui et al. ont résumé la méthode de préparation, la composition et le mécanisme d’action des peptides de soja antioxydants obtenus, indiquant la direction de développement futur des peptides antioxydants [18]. Il a été prouvé qu’en utilisant l’isolat de protéine de soja comme matière première, d’abord l’enzymolyse avec des enzymes de levure, puis la fermentation avec Lactobacillus rhamnosus, le produit peut être utilisé comme aliment fonctionnel pour le contrôle de la tension artérielle [19]. Liu Yimei et al. [20] ont établi un modèle animal, analysé statistiquement les résultats expérimentaux et étudié l’effet anti-cholestérol des peptides protéiques de soja. Les résultats ont montré que les peptides de protéines de soja peuvent réduire significativement le cholestérol, principalement en augmentant le cholestérol de lipoprotéines de haute densité (HDL-C), et ont un effet abaissant sur le cholestérol de lipoprotéines de basse densité (LDL-C). Des études ont montré que les peptides actifs des protéines de soja ont également des fonctions physiologiques telles que antibactérien, anticancéreux, anti-fatigue, anti-rayonnement, et la perte de poids.

5 perspectives d’application de la protéine de soja

5.1 transformation des aliments

Parce que l’isolat de protéine de soja est riche en divers acides aminés et en quelques macro- et oligo-éléments, il a attiré beaucoup d’attention dans les produits de santé et de nutrition ces dernières années. L’isolat de protéine de soja peut non seulement améliorer la valeur nutritive, mais aussi améliorer les propriétés sensorielles des aliments. Il est largement utilisé dans les produits carnés, les produits à membrane et les pâtes alimentaires [21].

5.2 nouveaux matériaux médicaux verts

L’isolat de protéine de soja est dérivé de plantes, éliminant ainsi le risque de transmission de maladies. Étant donné que de nombreux matériaux traditionnels d’ingénierie tissuelle utilisent des solvants et des polymères toxiques, ces solvants et polymères ne sont manifestement pas respectueux de l’environnement. Les échafaudages fabriqués à partir de protéines de soja ont des propriétés mécaniques appropriées, une biocompatibilité significative et une stabilité à l’eau, ce qui en fait des biomatériaux verts appropriés pour les applications de médecine régénérative. Wang Rui Rui [22] résume cinq méthodes de préparation de matériaux biomédicaux à base d’isolats de protéines de soja, analyse les perspectives d’application de biomatériaux à base d’isolats de protéines de soja dans les domaines des vecteurs de médicaments et des pansements de plaies, et enfin souligne l’orientation du développement de matériaux biomédicaux à base d’isolats de protéines de soja.

Jahangirian H et al. [23] résument non seulement d’autres protéines végétales (maïs, blé), mais traitent également de l’application de la protéine de soja pour créer divers types d’échafaudages pour des applications de génie tissulaire. Il s’agit d’échafaudages poreux en protéines de soja, d’échafaudages fibreux en protéines de soja, et d’échafaudages hydrogel en protéines de soja. Les résultats de diverses études sont résumés: l’ajout de SPI modifie la microstructure des échafaudages en cellulose pure, améliorant ainsi les propriétés mécaniques, la biocompatibilité in vivo et la biodégradabilité; Les films composites avec un contenu SPI supérieur à 30% ont amélioré les propriétés mécaniques et de résistance à l’eau et la biodégradabilité appropriée; Les films HEC-SPI sont biocompatibles et présentent une bonne adhérence, prolifération et différenciation des fibroblast L929 dans des études in vivo, ce qui rend les films composites adaptés à des applications médicales telles que la régénération tissulaire; Les échafaudages de tofu ou d’échafaudages de protéines de soja produits à partir de la transformation du tofu ont un potentiel pour des applications de génie tissulaire.

La recherche a montré une bonne adhérence, prolifération et différenciation des fibroblastes L929, ce qui rend le film composite adapté à la régénération tissulaire et à d’autres applications médicales. Les échafaudages au Tofu ou à la protéine de soja produits lors de la transformation du Tofu ont un potentiel pour des applications de génie tissulaire et sont plus respectueux de l’environnement que les méthodes de réticulation covalentes traditionnelles. Le soja convient comme échafaudage pour la culture biologique équivalente à la peau et comme plate-forme d’implant pour la régénération de la peau. 3D échafaudage de protéines de soja peut être Une alternative attrayante; L’échafaudage hydrogel composite développé est un biomatériau potentiel pour des applications d’ingénierie du tissu osseux.

5.3 autres

Yamada M [24] a démontré la préparation de bioplastiques composés de protéines de soja. Les résultats ont montré que bien que la protéine de soja repliée dans l’eau sans réaction réticulée au formaldéhyde (HCHO), les bioplastiques étaient stables dans l’eau. De plus, la résistance à la flexion du bioplastique augmentait avec la concentration de HCHO, atteignant un maximum d’environ 35 MPa à une concentration de 1% de HCHO. Étonnamment, cette résistance à la flexion est la même que celle du polyéthylène. Enfin, ils ont estimé la biodégradabilité du bioplastique à l’aide d’une protéase. Ce bioplastique a montré une perte de poids d’environ 30% après un temps d’incubation de 6 jours. Ces résultats indiquent que les bioplastiques composés de protéines de soja sont biodégradables. Par conséquent, les bioplastiques fabriqués à partir de soja pourraient être utilisés comme matériaux biodégradables, tels que des matériaux agricoles, des pièces industrielles et des articles jetables.

Chun BH et al. [25] ont obtenu des titres viraux élevés en complétant le milieu basique avec des composants sans sérum, en particulier ceux qui se sont révélés être des substituts idéaux pour le sérum boisé. L’effet du milieu sans sérum sans composants d’origine animale sur la production du Virus:vivant atténué de la varicelle a été évalué. On a constaté que le rendement en virus du milieu sans sérum contenant des protéines hydrolysées à l’acide de soja et de l’ultrafiltrate lipidique était comparable à celui du milieu contenant du sérum foetal bovin.

Avec le progrès de la société, les gens ont des attentes de plus en plus élevées pour les aliments et les produits de santé, non seulement pour la santé, mais aussi pour être écologiques et sûrs. La protéine de soja est la protéine végétale de la plus haute qualité, largement disponible, peu coûteuse, eta une composition nutritionnelle similaire, voire supérieure, à la protéine animale. Par conséquent, il est extrêmement important de développer et d’utiliser les ressources en protéines de soja, et il est également un point chaud pour le développement futur et la recherche.

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